Torre de convecção

Descrição

É um suporte em formato de torre na qual uma hélice feita com lata de alumínio é posicionada no alto da torre, sobre a ponta de uma agulha. Embaixo da estrutura há uma espiriteira com álcool. A hélice deve ser muito leve e a ponta bem fina, para oferecer pouco atrito. Quando acesa, o calor gerado na chama da espiriteira inicia um movimento de convecção do ar quente que sobe. A hélice começa a girar por meio do movimento ascendente do ar aquecido passando através de suas aletas inclinadas. Essas aletas inclinadas desviam lateralmente o fluxo de ar. Pela lei da ação e reação, se a aleta força o fluxo de ar a desviar, recebe a mesma força em sentido contrário, ou seja, o fluxo de ar “empurra” a aleta para o sentido contrário, gerando um torque e forçando a hélice a girar. É uma demonstração que ilustra o movimento de convecção natural, onde o ar aquecido se torna menos denso e sobe. Esse movimento pode ser aproveitado para girar as pás de uma hélice transformando a energia térmica da fonte de calor, em energia cinética do movimento ascendente do fluxo de ar e energia cinética de rotação da hélice.

Conceitos e Princípios Físicos Abordados

Pode-se abordar conceitos como temperatura, calor, transmissão de calor, correntes de convecção, terceira lei de Newton e movimento circular.

Materiais utilizados

Latinha de alumínio, ou pedaço de cartolina, ou papel cartão
Tesoura ou estilete
Compasso ou transferidor (opcional)
Régua
Suporte/torre (podendo ser composto com pedaços de madeira leve ou
espetos de madeira para churrasco)
Folha de papel A4
Tinta guache (opcional)
Linha de costura
Agulha
Cola
Vela ou lamparina com álcool
Caixa de fósforos, isqueiro ou acendedor

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